In der Kraftfahrzeugtechnik besteht seit langem das Verlangen nach Bremsscheiben, deren Lebensdauer die des Fahrzeugs erreichen. Um diesen Ziel näher zu kommen, bedarf es neben kraft- und wärmeflussgünstigen Scheibenkonstruktionen Werkstoffen, die gegenüber den heutigen bei geringerer Rissanfälligkeit kleinere Verschleißkennwerte erwarten lassen. In einem Forschungsvorhaben wurde eine neue Prüfmethode entwickelt und erprobt. In der vorliegenden Arbeit wird über deren Funktionsweise und über die damit gewonnenen Erkenntnisse bezüglich lebensdaueroptimierter Bremsscheibenwerkstoffe aus Gußeisen berichtet. Bei dieser Prüfmethode wird ein Reziprokprüfstand zur definierten Belastung metallischer Werkstoffproben eingesetzt, bei dem die rotierende Bremsscheibe gegen einen Reibbelag mit einer einstellbaren Anpresskraft gedrückt und abgebremst wird. Um rechnerisch eine über die gesamte Kontaktfläche gleichmäßig verteilte Flächenpressung zu erreichen, ist die Probe in einer Kugelkalotte gelagert, deren Mittelpunkt in der Reibfläche liegt. Es wird gezeigt, wie der Verlauf der Drehgeschwindigkeit, der Pressung und der Reibflächentemperatur zu einander in Beziehung gestellt ist. Die thermische Belastung der Probe ist bestimmt durch das Zusammenwirken der eingebrachten mittleren flächenbezogenen Reibleistung zu Reibbeginn, der mittleren flächenbezogenen Reibarbeit und der Reibflächentemperatur. Die drei Größen lassen sich unabhängig voneinander durch Wahl des Massenträgheitsmoments, der Anfangsgeschwindigkeit, der Endgeschwindigkeit sowie der Zykluszeit einstellen. In einer weiteren Versuchseinrichtung, dem Thermoschockprüfstand, läßt sich gezielt der Einfluß der Temperatur auf den Mechanismus der Rissbildung untersuchen. Die Erkenntnisse hinsichtlich der Beziehung zwischen Reibflächentemperatur und Rissbildung und bezüglich des Reibmechanismus in der Kontaktfläche werden aufgezeigt. Vergleichende Untersuchungen zeigen, daß hochgekohlte Bremsscheiben mit einem relativ kleinen Si-Gehalt von 1 % gegenüber den herkömmlichen Scheiben (Si > 1,5 %) weit weniger anfällig gegen werkstoffbedingte Rissbildung sind und außerdem eine mehrfach größere Lebensdauer haben. Die Ursachen werden verdeutlicht.


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    Title :

    Steigerung der Lebensdauer von Bremsscheiben durch beanspruchungskonforme Werkstoffentwicklung und werkstoffgerechte Prüfung


    Contributors:
    Severin, D. (author) / Franke, U. (author) / Lampic, M. (author)

    Published in:

    Publication date :

    2002


    Size :

    8 Seiten, 11 Bilder, 6 Quellen



    Type of media :

    Article (Journal)


    Type of material :

    Print


    Language :

    German